في الآلات CNC, خشونة السطح لا يتعلق فقط بكيفية ظهور جزء - إنه يؤثر بشكل مباشر على كيفية عمله. يمكن أن يسبب السطح الخشن على المحمل تآكلًا مفرطًا, في حين أن سطحًا كبيرًا جدًا على قبضة قد يجعله زلقًا. للمصممين والمصنعين, اختيار خشونة السطح الأيمن (تقاسقيم RA) أرصدة الأداء, يكلف, ووقت الإنتاج. هذا الدليل يكسر ماهية خشونة السطح, كيفية تحقيق درجات RA المختلفة, أي درجة تختارها لمشروعك, والأمثلة في العالم الحقيقي لتجنب الأخطاء المكلفة.
ما هي خشونة السطح في تصنيع CNC?
أولاً, دعونا نزيل الارتباك: خشونة السطح والانتهاء من السطح ليست هي نفسها.
- خشونة السطح: الصغير, قمم غير منتظمة والوديان على سطح الجزء مباشرة بعد تصنيع CNC. It’s measured by ر (متوسط خشونة), الذي يحسب متوسط المسافة بين أعلى القمم وأدنى الوديان (في الميكرون, µm –1 µm = 0.001 مم).
- الانتهاء من السطح: المظهر النهائي/الشعور بالجزء بعد المعالجة بعد المعالجة (على سبيل المثال, الأنود, بلاستيك الرمال, أو الطلاء الكهربائي). يمكن للمعالجة ما بعد المعالجة تحسين المظهر, لكنه لا يمحو خشونة السطح الأساسي من الآلات.
لماذا RA يهم
حتى التغييرات الصغيرة في RA تؤثر على أداء الجزء:
- احتكاك: سطح خشن (را عالية) يخلق المزيد من الاحتكاك - باد لنقل الأجزاء مثل التروس. سطح أملس (را المنخفض) يقلل من الاحتكاك ولكنه يمكن أن يكون زلقًا للغاية بالنسبة للسيارة.
- يرتدي: الأسطح الخشنة تلبس بشكل أسرع. على سبيل المثال, رمح مع RA 3.2 سوف يرتدي μM محمل 2x أسرع من واحد مع RA 0.8 μM.
- ملائم: أجزاء ضيقة (على سبيل المثال, مكبس في اسطوانة) تحتاج إلى RA منخفضة لتجنب التشويش أو التسريبات.
مثال
يستخدم صانع الأجهزة الطبية أ 3.2 μM RA الانتهاء من مقبض الأداة الجراحية. كان من الصعب تنظيف السطح الخشن (البكتيريا محاصرة في الوديان), لذلك تحولوا إلى 1.6 μM RA. كان السطح الأكثر سلاسة أسهل في التعقيم, وما زالت توفر قبضة كافية للجراحين.
درجات RA الرئيسية لآلات CNC: ماذا يعني & متى تستخدمها
صناعة التصنيع (لكل معايير مثلISO 4287) يستخدم قيم RA محددة لآلات CNC. الدرجات الأربعة الأكثر شيوعًا - من الخشنة إلى السلس - هي 3.2 μM, 1.6 μM, 0.8 μM, و 0.4 μM. أدناه هو انهيار مفصل لكل منهما, بما في ذلك التكلفة, استخدام الحالات, ونصائح الآلات.
جدول مقارنة الدرجة RA
| قيمة RA | بصري/شعور | أفضل التطبيقات | متطلبات الآلات | تأثير التكلفة (مقابل. 3.2 μM RA) |
|---|---|---|---|---|
| 3.2 μM | علامات قطع مرئية; خشنة قليلا لمسة | – أجزاء المستهلك (على سبيل المثال, مكونات لعبة بلاستيكية, أقواس بسيطة) – أجزاء مع الإجهاد الخفيف/الحمل (على سبيل المثال, أرفف منخفضة الوزن) – الانتهاء الافتراضي لمعظم الأجزاء غير الحرجة | سرعة عالية, تغذية غرامة, قطع الضوء | تكلفة قاعدة (0% يزيد) |
| 1.6 μM | علامات قطع مرئية قليلاً; أكثر سلاسة لللمس | – أجزاء ضيقة (على سبيل المثال, التروس الصغيرة, مسارات الباب المنزلق) – أجزاء مع اهتزاز الضوء (على سبيل المثال, مكونات محرك كهربائي صغير) – أجزاء آمنة للأغذية (أسهل في التنظيف من 3.2 μM) | السرعة العالية التي تسيطر عليها, تغذية جيدة جدا, الحد الأدنى من قوة القطع | +2.5% (الألومنيوم القياسي); أعلى للأجزاء المعقدة |
| 0.8 μM | بالكاد علامات قطع مرئية; سلس جدا | – الأجزاء التي تركز على الإجهاد (على سبيل المثال, أقواس جناح الطائرة) – محامل التحميل الخفيف (حركة عرضية) – الأجزاء التي تحتاج إلى الطلاء/لاصق (السطح الأملس يساعد الترابط) | السرعة الضيقة/التحكم في التغذية; يمر الضوء المتعدد | +5% (الألومنيوم القياسي); يرتفع مع التعقيد |
| 0.4 μM | الانتهاء من الملاهي; لا علامات واضحة | – أجزاء عالية الضغط (على سبيل المثال, محرك العمود المرفقي) – مكونات السرعة السريعة (على سبيل المثال, محامل عالية السرعة, مهاوي) – يزرع طبية (السطح الأملس يمنع تهيج الأنسجة) | تمريرات غرامة متعددة; أدوات متخصصة (على سبيل المثال, قواطع الماس الماس); مراقبة جودة صارمة | +11-5 ٪ (الألومنيوم القياسي); أعلى بكثير للأجزاء المعقدة |
دراسة حالة العالم الحقيقي: اختيار RA لمعدات نقل السيارة
اختبرت شركة تصنيع سيارات ثلاث قيم RA لتروس الإرسال:
- 3.2 μM RA: صنعت التروس ضوضاء وارتدى بعد ذلك 50,000 كم.
- 1.6 μM RA: انخفاض الضوضاء, لكن التآكل لا يزال يحدث في 80,000 كم.
- 0.8 μM RA: الحد الأدنى من الضوضاء, تآكل حتى 150,000 كم.
اختارت الشركة المصنعة 0.8 μM RA - على الرغم من أنه أضاف 5% للتكلفة, خفضت مطالبات الضمان من قبل 40%.
كيفية تحقيق قيمة RA المطلوبة
إن الحصول على RA الصحيح ليس مجرد حظ - يعتمد على أدوات التصنيع, إعدادات, والمواد. إليك ما تحتاج إلى معرفته:
1. اختر أداة القطع الصحيحة
- را عالية (3.2 μM): طواحين نهاية كربيد قياسية تعمل بشكل جيد. إنها رخيصة وسريعة.
- را المنخفض (0.4 μM): استخدم حادة, أدوات عالية الجودة (على سبيل المثال, كربيد الماس أو المطلي بالماس). الأدوات الباهتة تترك الأسطح الخشنة.
2. ضبط إعدادات الآلات
- سرعة (دورة في الدقيقة): سرعة أعلى = سطح أكثر سلاسة (يقلل من اهتزاز الأداة). للألمنيوم, استخدم 3،000-5000 دورة في الدقيقة 3.2 μM RA; 5,000-8000 دورة في الدقيقة ل 0.4 μM RA.
- معدل التغذية: تغذية أبطأ = سطح أكثر سلاسة. ل 3.2 μM RA, استخدم 100-200 مم/دقيقة; ل 0.4 μM RA, انخفض إلى 50-100 مم/دقيقة.
- عمق القطع: تخفيضات ضحلة (0.1-0.2 مم) اترك خشونة أقل من التخفيضات العميقة (0.5+ مم).
3. المسائل المادية
مواد ناعمة (على سبيل المثال, الألومنيوم, البلاستيك) أسهل في تسهيل المواد الصلبة (على سبيل المثال, فُولاَذ, التيتانيوم):
- الألومنيوم: يمكن أن تصل 0.4 μM RA مع الأدوات القياسية.
- فُولاَذ: يحتاج إلى أدوات مطلية وسرعات أبطأ للضرب 0.8 μM RA.
- التيتانيوم: يتطلب أدوات متخصصة للحصول على أدناه 1.6 μM RA.
مثال
حاول متجر أجزاء من التيتانيوم 0.8 μM RA مع أدوات كربيد قياسية. كان السطح خشنًا جدًا (1.2 μM RA). لقد تحولوا إلى أدوات مغلفة باليتانيوم وتباطؤوا معدل التغذية-الضرب في النهاية 0.8 μM RA.
طحن CNC مقابل. تحول: كيف تؤثر على خشونة السطح
طحن CNC (القطع بأدوات الدوران) والتحول CNC (تدور الجزء أثناء القطع) تنتج خشونة سطحية مختلفة - حتى مع هدف RA نفسه. هذا هو السبب:
| عملية | كيف تعمل | ملاحظات خشونة السطح | الأفضل ل |
|---|---|---|---|
| طحن CNC | الأداة تدور وتتحرك عبر الجزء. يترك سطح "اسردادية" (من دوران الأداة). | – من الصعب الحصول على RA منخفضة للغاية (0.4 μM) بسبب الأسقلوب. – الأسقلوب أكثر وضوحا على الأسطح المسطحة الكبيرة. | أجزاء معقدة مع ثقوب, فتحات, أو الأشكال ثلاثية الأبعاد (على سبيل المثال, كتل المحرك, قوسين). |
| تحول CNC | جزء يدور; الأداة تبقى ثابتة. يترك ناعمة, نمط دائري. | – أسهل للحصول على RA منخفضة (0.4 μM) بسبب اتصال الأداة الثابتة. – أسطح أكثر سلاسة على الأجزاء الأسطوانية (على سبيل المثال, مهاوي, البراغي). | أجزاء أسطواني (على سبيل المثال, المحامل, دبابيس, الأنابيب). |
دراسة حالة: طحن مقابل. تحول رمح
تحتاج الشركة المصنعة 10 عمود الفولاذ مع 0.8 μM RA.
- الطحن: أخذ 3 يمر لضرب 0.8 μM RA; كان السطح اسكالوب باهت.
- تحول: يضرب 0.8 μM RA في 1 يمر; كان السطح ناعمًا وموحدًا.
اختاروا الدوران للعمود - كان أسرع وأنتجوا سطحًا أفضل.
متى تجنب الإفراط (وتوفير المال)
را المنخفض (على سبيل المثال, 0.4 μM) يبدو رائعا, لكن هذا ليس ضروريًا دائمًا. الإفراط في الإرهاق يضيع الوقت والمال:
- أجزاء غير متحرك: لا تحتاج شريحة زخرفية 0.4 μM RA - 3.2 ميكرون يعمل بشكل جيد ويكلف أقل.
- قبضة/مقابض: الأسطح التي تتسع للغاية (0.4 μM RA) زلق. أ 1.6 يوفر الانتهاء من μM RA قبضة أفضل بتكلفة أقل.
- أجزاء ما بعد المعالجة: إذا كنت تنعش جزءًا, 3.2 μM RA كافية - سوف يخفي الأنود علامات خشنة.
مثال
خططت شركة أثاث للاستخدام 0.8 μM RA لأرجل الكرسي الخشبي (CNC-machined). أدركوا أن الساقين سيتم رسمها, لذلك تحولوا إلى 3.2 μM RA. أنقذوا 5% لكل ساق ، غطى الطلاء العلامات الخشنة تمامًا.
منظور تقنية Yigu حول خشونة سطح Machining CNC
في Yigu Technology, نعتقدخشونة السطح (ر) هو توازن الوظيفة والتكلفة. الكثير من العملاء (على سبيل المثال, 0.4 μM RA لقوس غير حرجة) ودفع إضافي دون أي فائدة. نحن نساعدهم على مطابقة RA مع استخدام دورهم: على سبيل المثال, تم تبديل أداة صنع العميل لصنع الحديقة 1.6 ميكرون ل 3.2 μM RA, توفير 2.5% لكل وحدة مع عدم وجود خسارة في قبضة. نشارك أيضًا نصائح للآلات - مثل استخدام الدوران للأجزاء الأسطوانية - لضرب أهداف RA بشكل أسرع. خشونة السطح ليست مجرد رقم; يتعلق الأمر بصنع أجزاء تعمل بشكل جيد دون كسر البنك.
التعليمات
- هل يمكنني الحصول على قيمة RA أقل من 0.4 ميكرون لآلات CNC?
نعم, لكنها نادرة ومكلفة. القيم مثل 0.2 ميكرون أو 0.1 μM تتطلب عمليات متخصصة (على سبيل المثال, اللف أو شحذ) بعد تصنيع CNC. هذه تضيف 20-50 ٪ إلى التكلفة وتستخدم فقط لقطع الغيار فائقة الدقة (على سبيل المثال, مكونات محرك الفضاء أو زراعة طبية متطورة). - لماذا تتحول CNC أفضل من الطحن للأجزاء الأسطوانية الملساء?
يحافظ الدوران على الدوران بسرعة ثابتة, لذا فإن أداة القطع تتلامس مع السطح - لا يوجد أسقلوب مثل الطحن. ل 10 رمح مم, تحول يمكن أن يضرب 0.4 μM RA في 1 يمر, بينما احتياجات الطحن 3+ يمر ولا يزال يترك الأسقلوب الخافتة. - لا بعد المعالجة (مثل الأنود) تحسين خشونة السطح?
لا-يغير معالجة المعالجة المظهر ولكنه لا يقلل من القاعدة RA. أنود أ 3.2 جزء من الألومنيوم μM RA سيجعله يبدو لامعًا, لكن القمم والوديان الأساسية (3.2 μM) لا يزالون هناك. إذا كنت بحاجة إلى سطح أملس, يجب أن تقوم بتجهيزها إلى RA منخفضة أولاً-لا يمكن للمعالجة المعالجة على إصلاح قاعدة خشنة.